Dao phay cầu: Định nghĩa, cấu tạo và phân loại

dao phay cầu

Dao phay cầu là một loại dao phay đáp ứng những yêu cầu gia công bề mặt cong hoặc các chi tiết phức tạp. Nếu bạn đang tìm hiểu về loại dao phay này, đừng bỏ qua bài viết chi tiết ngay sau đây nhé!

1. Dao phay cầu là gì?

  • Dao phay cầu là một dạng dao phay ngón, nhưng điểm khác biệt là đầu cắt của dao có dạng hình cầu thay vì dạng phẳng hoặc vuông. Nhờ thiết kế này dao phay có thể cắt gọt vật liệu trên nhiều trục khác nhau, giúp tạo ra các bề mặt cong phức tạp với độ chính xác cao.
  • Dao phay cầu là một loại dao phay có đầu cắt dạng cầu, được sử dụng phổ biến trong gia công cơ khí chính xác, đặc biệt là trong ngành chế tạo khuôn mẫu, gia công bề mặt cong và gia công 3D.
  • Dao thường được sử dụng trên máy phay CNC để tối ưu hóa đường chạy dao, nâng cao chất lượng bề mặt gia công và giảm thiểu sai số.
  • Dao cụ có thể hoạt động tốt với nhiều loại vật liệu như nhôm, thép, thép không gỉ, gang, hợp kim cứng đến vật liệu composite.
Dao phay cầu là gì
Dao phay cầu là gì?

2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của dao phay cầu

Cấu tạo của dao phay cầu gồm các bộ phận chính sau:

  • Thân dao: Là phần được kẹp chặt vào trục chính của máy phay. Thân dao thường có dạng trụ tròn với kích thước tiêu chuẩn, phù hợp với các loại côn hoặc cơ cấu kẹp dao khác nhau để đảm bảo độ cứng vững trong quá trình gia công.
  • Đầu dao: Có hình dạng cầu hoặc bán cầu, là phần tiếp xúc trực tiếp với phôi. Đầu dao được thiết kế với các lưỡi cắt sắc bén, giúp tạo ra các đường cắt mịn và chính xác trên bề mặt chi tiết.
  • Lưỡi cắt: Nằm dọc theo bề mặt của đầu dao, đóng vai trò chính trong quá trình cắt gọt. Số lượng lưỡi cắt có thể khác nhau tùy theo thiết kế dao, ảnh hưởng đến tốc độ cắt và chất lượng bề mặt gia công.
  • Rãnh thoát phoi: Là các khe hở nằm giữa các lưỡi cắt, giúp dẫn phoi ra ngoài khi gia công. Nhờ rãnh thoát phoi, nhiệt độ và ma sát trong vùng cắt được giảm thiểu, hạn chế mài mòn và nâng cao tuổi thọ của dao phay.
Cấu tạo của dao phay cầu
Cấu tạo của dao phay cầu

Nguyên lý hoạt động:

  • Dao phay cầu hoạt động dựa trên nguyên tắc cắt gọt từng lớp nhỏ trên bề mặt vật liệu, với đầu dao di chuyển theo các quỹ đạo được lập trình sẵn để tạo nên hình dạng mong muốn. Khi dao quay, lưỡi cắt tiếp xúc với bề mặt phôi theo một góc tiếp tuyến, giúp tạo ra bề mặt nhẵn và hạn chế hiện tượng bavia.
  • Trong gia công CNC, dao phay cầu thường được lập trình chạy theo nhiều hướng khác nhau để đảm bảo bề mặt gia công có độ đồng nhất và độ chính xác cao.
Nguyên lý hoạt động của dao phay cầu
Nguyên lý hoạt động của dao phay cầu

Xem thêm: Tổng quan về mũi taro xoắn

3. Phân loại dao phay cầu

Dao phay cầu được chia thành nhiều loại dựa trên cấu tạo, vật liệu, công nghệ phủ bề mặt, số lượng lưỡi cắt và ứng dụng gia công. Dưới đây là những cách phân loại phổ biến nhất:

3.1. Phân loại theo hình dạng đầu dao

STT Loại dao phay cầu Đặc điểm Ứng dụng
1 Dao phay cầu lồi
  • Đầu dao có biên dạng hình cầu hoặc bán cầu nhô ra ngoài.
  • Các lưỡi cắt được thiết kế để gia công bề mặt lồi, vát cạnh hoặc tạo đường cong liên tục trên chi tiết.
  • Sử dụng phổ biến trong gia công khuôn mẫu, đặc biệt là khuôn ép nhựa, khuôn dập, khuôn đúc.
  • Gia công bề mặt 3D có độ cong phức tạp.
  • Gia công hoàn thiện để đạt độ mịn cao, giảm thiểu bavia.
2 Dao phay cầu lõm
  • Đầu dao có hình cầu nhưng lõm vào trong, tạo ra các rãnh có biên dạng cong lõm hoặc các hốc hình cầu.
  • Các lưỡi cắt được thiết kế để tối ưu việc gia công rãnh sâu hoặc bề mặt âm.
  • Gia công rãnh có biên dạng cong, hốc tròn sâu.
  • Gia công khuôn mẫu có chi tiết lõm cần độ chính xác cao.
  • Sử dụng nhiều trong chế tạo các bề mặt định hình đặc biệt.
Dao phay cầu lõm
Dao phay cầu lõm

3.2. Phân loại theo kết cấu dao

STT Loại dao phay cầu Đặc điểm Ứng dụng
1 Dao phay cầu liền khối
  • Được chế tạo từ một khối vật liệu duy nhất.
  • Thường có đường kính dao nhỏ (D dao < 10 mm).
  • Độ cứng vững cao, chịu mài mòn tốt.
  • Gia công tinh trên vật liệu cứng, cần độ chính xác cao.
  • Phù hợp với gia công tốc độ cao trên máy CNC.
2 Dao phay cầu liền khối không phủ
  • Thường được làm từ các vật liệu như thép gió HSS, thép gió chịu nhiệt hoặc hợp kim cứng (Carbide).
  • Không có lớp phủ bảo vệ, dễ bị mài mòn khi gia công tốc độ cao.
  • Gia công các vật liệu có độ cứng thấp như nhôm, đồng, thép chưa tôi.
  • Thích hợp cho gia công thô hoặc các ứng dụng không yêu cầu tuổi thọ dao quá cao.
3 Dao phay cầu liền khối phủ
  • Được phủ một lớp vật liệu TiN, TiAlN, CBN… giúp tăng độ bền, khả năng chịu nhiệt và chống mài mòn.
  • Giảm lực cắt, giảm ma sát khi gia công tốc độ cao.
  • Gia công các vật liệu cứng như thép tôi, gang hợp kim, thép không gỉ.
  • Dùng trong gia công khuôn mẫu, giảm bavia và tăng tuổi thọ dao.
4 Dao phay cầu có lưỡi cắt trên cả phần trụ và phần cầu Có khả năng cắt đồng thời bằng cả phần trụ và phần cầu.
Phần cầu thường giữ nguyên thiết kế, phần thân có thể thay đổi theo mục đích sử dụng:

  • Kiểu 1: Dao có đường kính phần cắt và chuôi bằng nhau: Phù hợp với gia công mặt cong lồi và hốc sâu.
  • Kiểu 2: Phần cắt nhỏ hơn chuôi: Thích hợp gia công rãnh hẹp và sâu.
  • Gia công bề mặt cong, hốc sâu trong chế tạo khuôn mẫu.
  • Gia công trên các bề mặt có độ phức tạp cao, yêu cầu độ chính xác lớn.
5 Dao phay cầu chỉ có lưỡi cắt trên phần cầu
  • Chỉ dùng phần cầu để cắt, không có lưỡi cắt trên thân dao.
  • Thường có thiết kế tối ưu để giảm lực cắt và cải thiện khả năng gia công bề mặt phức tạp.
  • Gia công các mặt cong phức tạp, mặt cong chuyển tiếp.
  • Dùng nhiều trong sản xuất khuôn mẫu và chế tạo linh kiện có biên dạng cong chính xác cao.
6 Dao phay cầu ghép mảnh hợp kim
  • Phần cán dao cố định, phần lưỡi dao có thể thay thế khi bị mòn, vỡ hoặc hư hỏng.
  • Tiết kiệm chi phí do chỉ cần thay mảnh cắt thay vì toàn bộ dao.
  • Được phủ các lớp TiN, TiAlN, CBN để tăng độ bền và tuổi thọ dao.
  • Gia công thép cứng, gang, thép không gỉ với tốc độ cao.
  • Phù hợp cho gia công thô, yêu cầu độ bền cao và khả năng chịu nhiệt tốt.
7 Phân loại dao phay cầu ghép mảnh theo số lượng lưỡi cắt
  • Dao phay cầu ghép một mảnh cắt: Chỉ có lưỡi cắt trên phần cầu.
  • Dao phay cầu ghép nhiều mảnh cắt: Các mảnh dao có thể xoay vị trí để tận dụng nhiều lần giúp tiết kiệm chi phí và kéo dài thời gian sử dụng.
  • Dao phay cầu ghép một mảnh cắt: Dùng để gia công bề mặt cong tinh xảo, giảm bavia.

3.3. Phân loại theo số lượng lưỡi cắt

STT Loại dao phay cầu Đặc điểm Ứng dụng
1 Dao phay cầu 2 lưỡi cắt
  • Khả năng thoát phoi tốt, giảm kẹt phoi khi gia công.
  • Phù hợp với gia công vật liệu mềm như nhôm, đồng, nhựa.
  • Dùng trong gia công tinh, yêu cầu tốc độ cao.
2 Dao phay cầu nhiều lưỡi cắt (3 – 6 lưỡi cắt)
  • Tăng độ bền dao, phù hợp với gia công thép cứng, hợp kim.
  • Giúp gia công ổn định hơn, giảm thời gian cắt gọt.
  • Gia công thô lẫn gia công tinh trên vật liệu cứng như thép không gỉ, thép công cụ.
Dao phay cầu 2 lưỡi cắt
Dao phay cầu 2 lưỡi cắt

4. Ưu điểm của dao phay cầu

  • Độ chính xác cao, phù hợp gia công chi tiết có yêu cầu cao về bề mặt.
  • Tạo bề mặt mịn, ít bavia, giảm thiểu các công đoạn hoàn thiện sau gia công.
  • Gia công linh hoạt, có thể sử dụng để phay thô hoặc phay tinh.
  • Tăng hiệu suất gia công, đặc biệt trong chế tạo khuôn mẫu và gia công bề mặt 3D.
  • Tối ưu hóa tuổi thọ dụng cụ, đặc biệt khi kết hợp với lớp phủ chống mài mòn.
Ưu điểm của dao phay cầu
Ưu điểm của dao phay cầu

Tìm hiểu thêm: Dao phay gắn mảnh hợp kim

5. Ứng dụng của dao phay cầu

Dao phay cầu được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực gia công cơ khí, bao gồm:

  • Chế tạo khuôn mẫu: Dao phay cầu là công cụ không thể thiếu trong gia công khuôn ép nhựa, khuôn đúc kim loại, khuôn rèn…
  • Gia công bề mặt 3D: Được sử dụng nhiều trong chế tạo chi tiết máy, linh kiện ô tô, hàng không.
  • Gia công bề mặt cong: Phù hợp với các chi tiết có biên dạng phức tạp, cần độ hoàn thiện cao.
  • Sản xuất linh kiện chính xác: Dùng trong ngành y tế, hàng không, điện tử…
Ứng dụng của dao phay cầu
Ứng dụng của dao phay cầu

Tham khảo: Tổng quan về dao phay rãnh trong gia công cơ khí

6. Cách sử dụng dao phay cầu hiệu quả

  • Lựa chọn đường kính dao phù hợp với kích thước chi tiết gia công.
  • Cài đặt tốc độ cắt và lượng ăn dao hợp lý, tránh làm mòn nhanh dao.
  • Sử dụng dung dịch làm mát để giảm nhiệt, tăng tuổi thọ dao.
  • Kiểm tra và thay dao định kỳ, đảm bảo chất lượng gia công.

Dao phay cầu là công cụ gia công quan trọng trong cơ khí chính xác, giúp tạo ra các bề mặt cong với độ chính xác cao. Việc lựa chọn đúng loại dao, kết hợp với tốc độ cắt hợp lý và phương pháp làm mát phù hợp sẽ giúp nâng cao hiệu suất gia công, kéo dài tuổi thọ dao và đảm bảo chất lượng sản phẩm.

Hy vọng với bài viết của DN Solutions trên đây giúp bạn hiểu rõ hơn về dao phay cầu và cách sử dụng hiệu quả, đảm bảo hiệu suất và độ bền tối ưu trong quá trình gia công.

Để lại một bình luận

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *